Fisiologia da sensibilidade

Fisiologia da sensibilidade

Nathalia Fuga – Fisiologia I Página 1

Fisiologia da sensibilidade Sistema sensorial

a- pronas

1.1 – Movimento dos íons

1.2 Bases iônicas do potencial de repouso

a – potencial de equilíbrio

b – permeabilidade iônica relativa ao potencial de repouso

2 Propriedades do potencial de ação

3 Condução do potencial de ação

1 Organização geral do sistema sensorial

a- Componentes estruturais

b- Princípios gerais do funcionamento dos receptores

c- Tradução

d- Adaptação

2 Mecanismos de estimulação dos receptores

a- Sensilbilidade corporal

b- Audição e equilíbrio

c- Receptores da visão

d- Olfação e gustação

1 – Introdução Os sentidos correspondem à tradução para a linguagem neural das diversas

formas de energia contidas no ambiente, o que torna possível classifica-los de acordo

com essas formas de energia. Em termos técnicos, os sentidos são chamados de

modalidades sensoriais aceitando-se geralmente a existência de cinco: gustação ou

paladar, visão, audição, somestesia (ou tato),olfação ou olfato. Para cada uma dessas

modalidades sensoriais há uma forma de energia única e característica, com exceção da

somestesia. Assim, a visão é propiciada pela luz, que é uma energia eletromagnética, a

audição ativada pelo som, uma forma vibratória de energia. A olfação e a gustação são

sentidos químicos, ou seja, ambos são ativados por substâncias químicas presentes no

meio ambiente. A somestesia é a única das modalidades sensoriais ativadas por

diferentes formas de energia: mecânica, térmica e química. O termo somestesia equivale

a sensção do corpo e inclui sensações vindas do interior e do exterior do corpo.

Quando consideramos as modalidades sensoriais estamos nos referindo a essa

capacidade de perceber luzes, sons e estímulos sobre nosso corpo. Entretanto isso é

pouco para dar conta de todos os atributos do organismo, é necessário então introduzir o

conceito de submodalidades sensoriais, definidas como sendo aspectos qualitativos

particulares de cada modalidade.

A experiência sensorial, além de permitir identificar o tipo de estímulo

(modalidade) que incide sobre o nosso corpo, permite também, dentro de certo limite

saber onde ele se origina (localização espacial), medir a quantidade de energia que ele

encerra (intensidade do estímulo) e por quanto tempo se mantém (duração do estímulo).

Submodalidades da visão: visão de cores, percepção de formas,

percepção de movimento.

Submodalidades da audição: reconhecimento de timbre, localização

espacial, reconhecimento de tons.

Submodalidades da somestesia: tato, sensibilidade térmica, dor,

propriocepção.

Submodalidades da gustação: doce, amargo, ácido, salgado.



As formas de energia determinam uma classificação funcional dos receptores divididos em

cinco diferentes tipos funcionais:

Mecanoreceptores: sensíveis a estímulos mecânicos contínuos ou vibratórios.

Estão entre os mecanorreceptores os receptores auditivos, os somestésicos,

receptores de equilíbrio e os receptores sensoriais que veiculam informações

sensoriais que auxiliam no controle motor.

Quimiorreceptores: são sensíveis a estímulos químicos, algumas substâncias estão

diluídas em meio líquido e são percebidas pelos receptores gustativos, outras,

estão no ar e são percebidas pelos receptores olfatórios.

Fotorreceptores: são sensíveis a estímulos luminosos, estão ligados a modalidade

visual.

Termorreceptores: são aqueles sensíveis a variações térmicas em torno da

temperatura corporal. Alguns estão localizados na superfície corporal e detectam

alterações na temperatura ambiente, outros se detectam alterações na temperatura

sanguínea e essas informações são usadas pelo Sistema Nervoso Central para

organizar as reações orgânicas para conservar e dissipar calor.

Nociceptores: são sensíveis a estímulos de diferentes formas de energia, mas tem

em comum sua extrema intensidade que põe em risco a integridade do organismo

causando lesões nos tecidos e células. Representam a submodalidade da dor.

Os sentidos representam a tradução das formas de energia incidente sobre o

organismo para a linguagem do sistema nervoso, permitindo uma percepção do mundo.

Os sistemas sensoriais representam os conjuntos de estruturas neurais encarregadas

desse processo de tradução.

a – Componentes estruturais

Todo sistema sensorial, como qualquer parte do Sistema Nervoso, é composto de

neurônios interligados formando circuitos neurais que processam a informação que

chega do ambiente. O ambiente externo ou interno em relação ao organismo e, portanto,

a origem de estímulos sensoriais. Estes geralmente incidem sobre uma superfície onde

se localizam células especialmente adaptadas para captar a energia incidente. São essas

células os primeiros elementos dos sistemas sensoriais, os chamados receptores

sensoriais. Os receptores nem sempre são neurônios, alguns são células epiteliais

modificadas. Neurônios ou não, todos os receptores se conectam através de sinapses,

formando circuitos neurais. Esses circuitos em cadeia levam a informação traduzida do

ambiente pelos receptores a níveis progressivamente mais complexos de Sistema

Nervoso.

Os receptores se localizam em posições estratégicas no organismo, favoráveis a

captação privilegiada dos estímulos para os quais são especializados. Em outros casos,

tornou-se mais eficiente ao longo da evolução, formando aglomerados celulares que

agem como órgãos receptores.

b - Princípios gerais do funcionamento dos receptores

Assim como há diversidade de formas de estimulação do organismo, é grande

também a diversidade de tipos morfológicos e funcionais dos receptores.



É grande a diversidade morfológica e funcional dos receptores. Cada tipo é

especializado em captar uma determinada forma de energia. Diz-se que os receptores

são específicos para uma determinada forma de estímulo e que sua sensibilidade está

sintonizada para uma faixa restrita de estimulação e de resposta. O conceito de

especificidade dos receptores depende da sua sensibilidade a um tipo de energia, e

também de uma faixa restrita de apresentação dessa forma de energia. Esse conceito se

estende a cada um dos sistemas sensoriais, visto que cada receptor dá origem a uma via

específica até o córtex cerebral, chamadas linhas sensoriais exclusivas, encarregadas de

processar exclusivamente a informação selecionada do ambiente pela especificidade dos

receptores.

c - Tradução

A transdução consiste na transformação da energia do estímulo ambiente (luz,

calor) em potenciais bioelétricos gerados pela membrana do receptor. Geralmente o

primeiro potencial que resulta da transdução é chamado de potencial gerador ou

potencial receptor. A codificação consiste na transformação do potencial receptor em

potenciais de ação.

A função primordial do sistema sensorial é realizar a tradução da informação

contida nos estímulos ambientais para a linguagem do sistema nervoso e possibilitar a

utilização dessas informações codificadas nas operações perceptuais ou de controle

funcional necessária em cada momento, O mecanismo de tradução é semelhante em

seus princípios básicos para todos os receptores e consiste em duas etapas

fundamentais: transdução e codificação.



Uma característica importante

da transdução é a

proporcionalidade entre o

estímulo e a resposta, o que

significa que o potencial

receptor realmente traduz as

características principais do

estímulo: sua intensidade e

sua duração. Estímulos mais

fortes provocam potenciais

receptores maiores, e

estímulos mais duradouros

provocam potenciais

receptores mais duradouros.

O potencial receptor é lento,

semelhante aos potenciais

sinápticos; seus parâmetros

são semelhantes ao estímulo.

A codificação neural

consiste na representação dos

parâmetros do estímulo

sensorial incidente por

parâmetros de um código

digital, como nos

computadores. Nesse caso a

intensidade do estímulo é

codificada em frequência de

potenciais de ação e a

duração dessa salva de

potenciais acompanha a

duração do estímulo, portanto

após a codificação o estímulo

passa a ser representado por

um código de frequência e

pela duração da quantidade

de potenciais de ação. Esses

mecanismos possibilitam uma

representação bastante fiel

das características dos

estímulos ambientais.



Os receptores de adaptação rápida sinalizam o início e o fim do estímulo, enquanto os de adaptação lenta sinalizam durante toda a permanência do estímulo.

d – Adaptação

Nem todos os receptores são cspazes de sustentar um potencial receptor durante

períodos prolongados, embora os estímulos sensoriais sejam prolongados. Quando o

estímulo se inicia, o potencial receptor atinge uma certa amplitude e logo decresce a um

valor menor que depois se torna estável. Essse fenômeno se chama dapatação e é uma

importante propriedade dos receptores.

- receptores de adaptação lenta (tônicos): o potencial gerador decresce pouco, após

atingir a amplitude proporcional ao estímulo. Ele atinge um valor estável e cessa

completamente somente quando cessa o estímulo.

- receptores de adaptação répida (fásicos): são aquelas cujo potencial receptor decresce

muito e rapidamente, depois de atingir a amplitude proporcional ao estímulo, podendo

chegar à zero. Quando o estímulo sensorial é retirado ele volta a ter um pico de

potencial receptor.

Adaptação lenta Adaptação rápida

2 – Mecanismos de estimulação dos receptores

Embora os princípios de funcionamento e organização dos receptores sejam

comuns a todos eles, a natureza proporcionou especializações bastante elaboradas que

possibilitam aperfeiçoar a captação e a informação específica de cada tipo de energia.

a –Sensibilidade corporal

A sensibilidade corporal é possivelmente a modalidade sensorial mais antiga

entre os animais. A grande característica desses receptores é sua variedade e a

localização dispersa no organismo. Alguns deles são terminações nervosas livres, ou

seja, fibras nervosas ramificadas, outras são mais complexas e compõe pequenos órgãos

sensoriais. A maioria dos receptores de sensibilidade são mecanorreceptores, mas

podem ser quimiorreceptores e termorreceptores.

Os receptores de adaptação rápida

sinalizam o início e o fim do estímulo

com a geração de um potencial. Já os

receptores de adaptação lentam

sinalizam durante toda a duração do

estímulo.



Nas regiões da pele providas de pêlo, existem terminações nervosas

específicas nos folículos capilares e outras chamadas terminais ou receptores de

Ruffini. As primeiras, formadas por axônios que envolvem o folículo piloso, captam

as forças mecânicas aplicadas contra o pêlo. Os terminais de Ruffini, com sua

forma ramificada, são receptores térmicos de calor.

Na pele desprovida de pêlo e também na que está coberta por ele, encontram-se

ainda três tipos de receptores comuns:

1) Corpúsculos de Paccini: captam especialmente estímulos vibráteis e táteis.

São formados por uma fibra nervosa cuja porção terminal, amielínica, é envolta por

várias camadas que correspondem a diversas células de sustentação. A camada

terminal é capaz de captar a aplicação de pressão, que é transmitida para as outras

camadas e enviada aos centros nervosos correspondentes.

2) Discos de Merkel: de sensibilidade tátil e de pressão. Uma fibra aferente

costuma estar ramificada com vários discos terminais destas ramificações nervosas.

Estes discos estão englobados em uma célula especializada, cuja superfície distal se

fixa às células epidérmicas por um prolongamento de seu protoplasma. Assim, os

movimentos de pressão e tração sobre epiderme desencadeiam o estímulo.

3) Terminações nervosas livres: sensíveis aos estímulos mecânicos, térmicos

e especialmente aos dolorosos. São formadas por um axônio ramificado envolto por

células de Schwann sendo, por sua vez, ambos envolvidos por uma membrana

basal.

Na pele sem pêlo encontram-se, ainda, outros receptores específicos:

4) Corpúsculos de

Meissner: táteis. Estão nas

saliências da pele sem pêlos

(como nas partes mais altas

das impressões digitais).

São formados por um

axônio mielínico, cujas

ramificações terminais se

entrelaçam com células

acessórias.

5) Bulbos terminais

de Krause: receptores

térmicos de frio. São

formados por uma fibra

nervosa cuja terminação

possui forma de clava.

Situam-se nas regiões

limítrofes da pele com as

membranas mucosas (por

exemplo: ao redor dos

lábios e dos genitais).



b–Audição e equilíbrio

Os mecanorreceptores da audição e do equilíbrio são células ciliadas de origem

epitelial, capazes de gerar potencial receptor quando estimuladas. São, portanto

responsáveis pela tradução mecanoelétrica. Ambos estabelecem contato sináptico

com fibras de segunda ordem, onde ocorre a codificação neural, isto é, a geração de

salvas de potenciais de ação. Esses receptores são complexos e se localizam

bilateralmente, na cabeça embutidos no osso temporal, formado pelo labirinto ósseo

(veja imagem abaixo). O interior do labirinto é preenchido por um líquido que banha

os mecanorreceptores e possibilita sua operação.

O órgão receptor da audição é adaptado a canalizar as vibrações sonoras em

direção às células receptoras

no ouvido interno, através

do ouvido externo e médio.

A cóclea é uma estrutura

espiralada que contém

mecanorreceptores auditivos

ciliados. Quando ocorre

uma vibração ocorre o

deslocamento dos cílios e

abertura de canais de

potássio presentes nos

cílios, levando a um

potencial receptor. Caso

esse potencial atinja o

limiar, ocorre o potencial de

ação. A informação auditiva

será conduzida pelo nervo

auditivo até o tronco

encefálico e posteriormente

atingirá o córtex auditivo.

RECEPTORES DE SUPERFÍCIE SENSAÇÃO PERCEBIDA

Receptores de Krause Frio

Receptores de Ruffini Calor

Discos de Merkel Tato e pressão

Receptores de Vater-Pacini Pressão

Receptores de Meissner Tato

Terminações nervosas livres Principalmente dor



Os bastonetes são bastante sensíveis à luz, mas não percebem cores, e se localizam na periferia da retina. Já os

cones são menos sensíveis a luz, percebem cores e se localizam no

centro da retina.

O órgão receptor do equilíbrio é o órgão vestibular. É localizado próximo ao

auditivo e compartilha com ele os sistemas de canais com líquido (labirinto

membranoso). Esse sistema consiste em duas partes distintas: os órgãos otolíticos,

detectores da posição estática da cabeça e da aceleração linear, e os canais

semicirculares, que detectam aceleração rotacional. A transdução desses receptores é

muito semelhante em relação à cóclea, mas o arranjo histológico é diferente. A

complexidade de movimentos lineares e angulares da cabeça pode ser sentida pelos

órgãos do equilíbrio por meio de sua ativação combinada.

c–Receptores da visão

A retina é o “filme fotográfico” do olho. Sobre ela são projetadas as cenas visuais

atravessando várias camadas de tecido até estimular os fotorreceptores presentes na

retina, os cones e bastonetes. Os dois tipos de fotorreceptores da retina apresentam

dobras na sua membrana citoplasmática formando discos. Nesses discos estão presentes

os fotopigmentos, uma substância química que reage mudando sua conformação na

presença da luz.



d–Receptores da gustação e olfação

Os quimiorreceptores olfatorios estão localizados em um órgão especializado, o

nariz. As células ciliadas olfatórias possuem moléculas receptoras específicas para

determinados odorantes. Quando os odorantes reagem com os receptores disparam uma

cadeia de reações intracelulares mediadas por segundos- mensageiros resultando na

abertura de canais iônicos e consequentemente a despolarização da membrana. Essa

despolarização é o potencial receptor, que provoca a ocorrência de potenciais de açõa no

axônio. Os sinais são então, enviados para o bulbo olfatório através do nervo olfatório.

Os quimiorreceptores gustativos também se localizam em um órgão

especializado, a língua. As papilas gustativas, presentes na língua, possuem as papilas

gustativas, onde se situam os quimiorreceptores do paladar.

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